虚拟现实发展.ppt

1、虚拟现实,华东师范大学 张际平,课程内容,虚拟现实发展 虚拟现实定义 虚拟现实的基本特征 虚拟现实在各行业的应用 虚拟现实关键技术 虚拟现实艺术,专家介绍,张际平 华东师范大学 教授，博士生导师（教育学） 1979年毕业于华东师范大学物理系，1996年荷兰特温特科技大学(University of Twente，The Netherlands) 教育技术学博士学位回国。目前也是华东师范大学教育技术学、计算机应用、通讯和信息系统三个硕士生点的硕士生导师。 研究领域： 网络教育应用、教育信息化、远程教育、 学习支持系统（SPSS）、课件开发技术、 虚拟现实（虚拟学习环境）,虚拟现实场景,虚拟现实数

2、字城市,沃尔玛打造的购物新体,虚拟现实技术的发展,早在60年代初，随着CAD技术的发展，人们就开始研究立体声与三维立体显示相结合的计算机系统。 80年代，Jaron Lanier提出了虚拟现实VR（Virtual Reality）的观点，目的在于建立一种新的用户界面，使用户可以置身于计算机所表示的三维空间资料库环境中，并可以通过眼、手、耳或特殊的空间三维装置在这个环境中环游，创造出一种亲临其境的感觉,科技名词定义,定义1： 存在于计算机系统中的逻辑环境，通过输出设备模拟显示现实世界中的三维物体和它们的运动规律和方式。 所属学科： 地理学（一级学科）；地理信息系统（二级学科） 定义2： 利用计算

3、机发展中的高科技手段构造的，使参与者获得与现实一样的感觉的一个虚拟的境界。 所属学科： 通信科技（一级学科）；服务与应用（二级学科） 定义3： 一种模拟三维环境的技术，用户可以如在现实世界一样地体验和操纵这个环境。 所属学科： 资源科技（一级学科）；资源信息学（二级学科）,虚拟现实的定义,VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。,虚拟现实的基本特征,多感知性（Multi-Sensory） 所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有

4、听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。 浸没感（Immersion） 又称临场感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度 交互性（Interactivity） 指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。 构想性（Imagination）,虚拟现实在各行业的应用,虚拟现实应用于城市规划 虚拟现实应用于医学 虚拟现实应用于娱乐.艺术和教育 虚拟现实应用于军事与航天工业 虚拟现实应用于室内设计 虚拟现实应用于房产开发,虚拟现实应用于工业仿真 虚拟现实应用于应急推演 虚拟现实应用于文化古物 虚拟现实应用于游戏中 虚拟现实应用于静物

5、展示 虚拟现实应用于道路桥梁 虚拟现实应用于地理科学,跳伞模拟,城市规划,虚拟现实实验室,虚拟现实头盔,虚拟现实在教育中的应用,虚拟现实应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。它营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。,一.科技研究 当前许多高校都在积极研究虚拟现实技术与应用，并相继建起了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化实用技术，如北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应用；浙江大学在建筑方面进行虚拟规划、虚拟设计的应用。,虚拟现实发动机,虚拟实验室优势,1)、节省成本通常我们由于设备、场地、经费

6、等硬件的限制。许多实验都无法进行。而利用虚拟现实系统，学生足不出户便可以做各种实验，获得与真实实验一样的体会。在保证教学效果的前提下，极大的节省了成本。,2)、规避风险真实实验或操作往往会带来各种危险，利用虚拟现实技术进行虚拟实验，学生在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的实验。例如：虚拟的飞机驾驶教学系统，可免除学员操作失误而造成飞机坠毁的严重事故,3)、打破空间、时间的限制利用虚拟现实技术，可以彻底打破时间与空间的限制。大到宇宙天体，小至原子粒子，学生都可以进入这些物体的内部进行观察。一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生观察。例如，

7、生物中的孟德尔遗传定律，用果蝇做实验往往要几个月的时间，而虚拟技术在一堂课内就可以实现。,二.虚拟实训基地： 利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其“设备”与“部件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。同时，虚拟现实的沉浸性和交互性，使学生能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色，全身心地投入到学习环境中去，这非常有利于学生的技能训练。,实训基地,三.虚拟仿真校园： 它由浅至深有三个应用层面，分别适应学校不同程度的需求：简单的虚拟我们的校园环境供游客浏览 ，基于教学、教务、校园生活，功能相对完整的三维可视化虚拟校园 ，以学员为中心，加入一系列人性化的功能，以虚拟现实技术作为远程教育基础平台， 虚拟远程教育虚拟现实可为高校扩大招生后设置的分校和远程教育教学点提供可移动的电子教学场所,虚拟现实校园,关键技术,虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。下面对这些技术分别加以说明。,虚拟现实艺术（VR艺术）,VR艺术是伴随着“虚拟现实时代”的来临应运而生的一种新兴而独立的艺术门类，在